Publications

2025

• Interfacial homogenization of a periodically corrugated surface in linear elasticity
  
  • Singh Vivek
  • Pham Kim
  • Fischer Arthur Geromel
  • Danas Kostas
  Journal of the Mechanics and Physics of Solids, Elsevier, 2025, 207, pp.106420. This work presents a homogenization framework for modeling the mechanical behavior of three-dimensional linear elastic bodies with a periodically corrugated surface subjected to Dirichlet boundary conditions. The surface microstructure is assumed to be invariant along one spatial direction and periodic along the other. By combining asymptotic homogenization with matched asymptotic expansions near the surface corrugations, we derive an effective interface constitutive model that replaces the corrugated surface and the Dirichlet boundary condition with a flat boundary governed by a mixed (Robin-type) boundary condition. This boundary condition involves a second-order effective tensor, computed from elementary problems set on a representative periodic unit cell, hence allowing to account for the effect of the microstructure on the macroscopic response. We prove the symmetry and positive definiteness of the effective tensor and establish a uniqueness result of the effective problem. The model is assessed by comparison with 2D and 3D full-field simulations, demonstrating excellent agreement in both global and local responses. In particular, a cost-efficient post-processing strategy is proposed to reconstruct the local fields near the corrugations by use of a simple periodic unit cell, providing access to fine-scale information without the need for full-resolution computations. (10.1016/j.jmps.2025.106420)
  DOI : 10.1016/j.jmps.2025.106420
• A mixing length model for arbitrary geometry
  
  • Labarre V.
  • Josserand Christophe
  • Le Berre M.
  • Monchaux R.
  • Pastur L.
  • Pomeau Y.
  EPL - Europhysics Letters, European Physical Society / EDP Sciences / Società Italiana di Fisica / IOP Publishing, 2025, 151 (2), pp.23001. Abstract We present a novel phenomenological model for the mixing length used in turbulence models. It accounts for the nonlocality of the Reynolds stress tensor without introducing transport or integral equations. It has however the advantage of naturally accounting for the object's geometry while satisfying the standard symmetries of the Navier-Stokes equations. We investigate the model for the classical channel and pipe flows to characterize its main findings. We calibrate the three model parameters to recover the damping in the viscous sub-layer, the log-law of the wall, and the outer region behaviors. Our model compares favorably to friction factor measurements in the pipe flow at high Reynolds numbers and provides analytical predictions of the mixing length for several canonical flows. (10.1209/0295-5075/adea91)
  DOI : 10.1209/0295-5075/adea91
• Absorption linéaire et non-linéaire d’un résonateur de Helmholtz: une étude numérique
  
  • Zhou Hagström Joar
  • Pagneux Vincent
  • Groby Jean-Philippe
  • Aurégan Yves
  • Achilleos Vassos
  , 2025. L’étude porte sur l’absorption linéaire et non linéaire d’un résonateur d’Helmholtz. Dans un système à un port, le coefficient de réflexion peut être approché par une paire de zéro et pôle complexe et d’une phase locale. Dans le cas sans perte, le pôle et zéro sont complexes conjugués par symétrie par renversement du temps. Lorsqu’on considère les pertes intrinsèques du résonateur dues aux effets thermiques et visqueuses, le pôle et le zéro sont décalés vers le bas dans le plan complexe. En ajustant la géométrie, on peut obtenir l’absorption cohérente parfaite lorsque le zéro devient un réel pur. Lorsqu’on considère des hautes intensité sonore, un autre effet d’absorption est possible lorsque l’énergie acoustique et convertie en énergie cinétique de rotation. Des effets non linéaire apparaissent aux niveaux du col sous forme de vortex qui sont éjectés de manière périodique. On présente des résultats numériques nous permettant de suivre les pôles et zéros dans le plans complexes permettant à l’absorption cohérente parfaite non linéaire. Un modèle analytique permettant de prendre en compte les fortes amplitudes est aussi présenté.